数控基准电压源
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电子电路课程设计
课题： 数控基准电压源
《电子系统设计与实践教程》 P101
时间安排
• 第16~17周（不含休假日）
–第一天上午：上课-课设安排、设计提示。 –第一天下午和第二天整天：查资料、设计草图 （可不到实验室）。 –第三天~第九天：课设操作（全部在实验室完 成）。结果验收。 –第十天：还料，打扫卫生，撰写课设报告。 –实验室考勤时间： 上午：7：50~11：10，下午14：00~17：10 正课时间必须在实验室,未经请假不到实验室,按 旷课论处,旷课超过3天，取消课程设计资格.
0010 0110
25
26
125
130
7D
82
2.5
2.6
用Байду номын сангаас
地址 BCD码 00100111 0010 1000 0010 1001 0011 0000 0011 0001 值(16) 27 28 29 30 31
存放码 显示值/分 辨率 135 140 145 150 155 值(16) 87 8C 91 96 9B
C392数码管
g f coma b a f e g b c dp d
e d comc dp
八、D/A转换DAC0832
片选
写入 1 模拟 地 数字输入 电源 输入锁 存允许
写入2
转移 控制 数字输入 电流输出2 接GND 电流输出1 接运放输入
参考电 压 反馈电阻 接运放输 出
数字地
九、BCD码/二进制译码
0F
14 19
0.3
0.4 0.5
0000 0110
0000 0111 0000 1000 0000 1001 0001 0000 0001 0001 0001 0010
06
07 08 09 10 11 12
30
35 40 45 50 55 60
1E
23 28 2D 32 37 3C
0.6
0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2
七、BCD/七笔画译码器CD4511
CD4511 引脚功能： 7、1、2、6 脚(A、B、C、D )： BCD码数据输入端。 9~15 脚(QA~QG )：七笔画输出 输出端。 3 脚(LT )：灯测试端，低电平时 QA~QG全为“1”。 4脚 (CI)：消隐控制端，低电平输 出消隐。 5 脚( LE )：锁存控制端，“0~1” 的上升沿使输出输出。
讲课到此结束
谢谢各位！
15
16 17 18 19 20 21
75
80 85 90 95 100 105
4B
50 55 5A 5F 64 69
1.5
1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1
0010 0010
0010 0011 0010 0100
22
23 24
110
115 120
6E
73 78
2.2
2.3 2.4
0010 0101
评分标准
预习 装配 操作 10分 10分 30分 基本 指标 20分 附加 指标 10分 报告 新颖性 20分 加分 考勤 扣分
备注： 前六项相加为100分，后两项在此基础上加 减。新颖性加分不得超过10分。考勤扣分： 旷课、迟到、早退酌情扣分。 操作是学生动手能力的反映，由指导教师根 据学生能力打分。 总评的百分制成绩换算为优、良、中、及格、 不及格五级形式上报教务处。合格者获学分2 分。
六、可控加/减、BCD/二进制计数器CD4029
CD4029 引脚功能： 4、12、13、3 脚(A、B、C、D )：置 数数据输入端。 6、11、14、2 脚(QA、QB、QC、 QD )：数据输出端。 7 脚(CO )：进位输出端，低电平有效。 5脚 (CI)：进位输入端，低电平有效。 15 脚( CLK )：计数时钟输入端。 1脚(PE)：置/计数控制端。高电平置 数，低电平计数 9脚(B/D)：计数模式控制。低电平 BCD计数，高电平二进制计数。 10脚 (U/D)∶计数方式控制。高电平 加计数，低电平减计数。
0001 0011
13
65
41
1.3
用
地址
BCD码 0001 0100 值(16) 14
存放码
显示值/分 辨率 70 值(16) 46 显示值 1.4
实 现
EEPROM
0001 0101
0001 0110 0001 0111 0001 1000 0001 1001 0010 0000 0010 0001
EEPRAM 28C64
• 28C64B型E2PROM(电可改 写的ROM)。存储容量为： 8K×8位=213 × 8位，总共 有 • 13根地址线A0~A12； • 8根双向数据线I/O0~I/O7（ D0~D7）； • 3个控制端： CE—片选 • OE—输出使能 PGM—写入使能。 • 在读数状态使用时，CE， OE为低电平，WE为高电平 。 • 1,26脚为空脚，不用连接。
自锁按键开关 5K排阻 4位BCD数字开关
1 2 2 2 1 1 1 1 1 1 2 2
四、系统电路框图
手动计数脉冲 手动预置
4029
计数器
拨盘开关
手动加/ 减控制
BCD/七 笔划译 码器
2位数码管 数值显示
手动置/ 计数控制 D/A转换
BCD/二进 制码译码
28C64
DAC0832
电流扩展
五、 手动控制部分
三、设计条件
• 电源条件：0~30V双路直流稳压 电源。 • 在面包板上搭接电路,实现基本 指标和扩展指标,并通过验收. • 可供选择的材料如下：
可供选择的元器件清单
器件名称 数量
7400 CD4029 CD4511 C392(数码管) DAC0832 TL084 28C64B
9013 自复位按键开关
计数器输出BCD码，D/A转换的输入是二 进制值，不能直接连接，需插入BCD码转 换为二进制码的电路。（俗称十翻二） 实现转换的方法有多种：
–教材P86介绍了三种“十翻二”的方法，但 都因使用芯片多，电路较复杂而专成一个 课题。 –可用EEPRAM实现： 输入的BCD码作为存储 器的地址信号、需转换的二进制值存放在 与地址对应的存储位置（字节）。按地址 读取出相应的二进制值即可。
手动控制部分包括： 1、手动预置数拨盘开关 两个十/BCD码 数码拨盘开关，显示十进制数，输出BCD 码。用于输入数据。 2、手动计数脉冲 一个自复位按键开关， 提供计数脉冲。一般需加消抖动电路，参 见《电子系统设计与实践教程》P42。 3、手动加/减控制 一个自锁按键开关， 控制加/减运算。 4、手动置/计数控制 一个自锁按键开关， 控制4029计数器置数/计数操作。
地址
存放码
值(16) 00 01 02 5 10 显示值/分 辨率 值(16) 00 05 0A 显示值 0.0 0.1 0.2
用
BCD码 0000 0000 0000 0001 0000 0010
EEPROM
实 现
0000 0011
0000 0100 0000 0101
03
04 05
15
20 25
设计提示
一、功能要求
•
P101
•
数控基准电压源应具有的数字方式控 制其输出电压的功能，通过编码开关 选择输出的直流电压值. 因输出直流电压精确度较高，故可作 基准电压使用。
系统结构框图 显 示 步进开关 数控电源 输出
二、电气指标
• • • • 数控基准电压源范围：0~3.3V 步进开关步长：0.1V 输出电压值用两位数码管显示 实际输出电压值与显示值之间的 误差应当小于2% • 扩展指标：最大输出电流33mA
显示值
2.7 2.8 2.9 3.0 3.1
实 现
EEPROM
0011 0010
0011 0011
32
33
160
165
A0
A5
3.2
3.3
注：显示值/分辨率=显示值*256/5.12
十、今/明天后续时间的任务
• 1、消化、理解课题任务和要求。 • 2、结合课题查找、阅读相关资料。 • 3、设计课题电路，画出初步的电路 草图（请写上学号、姓名）。 周三上午7：50前进入实验室，检查各 位的草图。根据草图的内容（相对完 整和正确的程度）评定预习成绩（满 分10分）
课题： 数控基准电压源
《电子系统设计与实践教程》 P101
时间安排
• 第16~17周（不含休假日）
–第一天上午：上课-课设安排、设计提示。 –第一天下午和第二天整天：查资料、设计草图 （可不到实验室）。 –第三天~第九天：课设操作（全部在实验室完 成）。结果验收。 –第十天：还料，打扫卫生，撰写课设报告。 –实验室考勤时间： 上午：7：50~11：10，下午14：00~17：10 正课时间必须在实验室,未经请假不到实验室,按 旷课论处,旷课超过3天，取消课程设计资格.
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用Байду номын сангаас
地址 BCD码 00100111 0010 1000 0010 1001 0011 0000 0011 0001 值(16) 27 28 29 30 31
存放码 显示值/分 辨率 135 140 145 150 155 值(16) 87 8C 91 96 9B
C392数码管
g f coma b a f e g b c dp d
e d comc dp
八、D/A转换DAC0832
片选
写入 1 模拟 地 数字输入 电源 输入锁 存允许
写入2
转移 控制 数字输入 电流输出2 接GND 电流输出1 接运放输入
参考电 压 反馈电阻 接运放输 出
数字地
九、BCD码/二进制译码
0F
14 19
0.3
0.4 0.5
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0000 0111 0000 1000 0000 1001 0001 0000 0001 0001 0001 0010
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23 28 2D 32 37 3C
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0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2
七、BCD/七笔画译码器CD4511
CD4511 引脚功能： 7、1、2、6 脚(A、B、C、D )： BCD码数据输入端。 9~15 脚(QA~QG )：七笔画输出 输出端。 3 脚(LT )：灯测试端，低电平时 QA~QG全为“1”。 4脚 (CI)：消隐控制端，低电平输 出消隐。 5 脚( LE )：锁存控制端，“0~1” 的上升沿使输出输出。
讲课到此结束
谢谢各位！
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评分标准
预习 装配 操作 10分 10分 30分 基本 指标 20分 附加 指标 10分 报告 新颖性 20分 加分 考勤 扣分
备注： 前六项相加为100分，后两项在此基础上加 减。新颖性加分不得超过10分。考勤扣分： 旷课、迟到、早退酌情扣分。 操作是学生动手能力的反映，由指导教师根 据学生能力打分。 总评的百分制成绩换算为优、良、中、及格、 不及格五级形式上报教务处。合格者获学分2 分。
六、可控加/减、BCD/二进制计数器CD4029
CD4029 引脚功能： 4、12、13、3 脚(A、B、C、D )：置 数数据输入端。 6、11、14、2 脚(QA、QB、QC、 QD )：数据输出端。 7 脚(CO )：进位输出端，低电平有效。 5脚 (CI)：进位输入端，低电平有效。 15 脚( CLK )：计数时钟输入端。 1脚(PE)：置/计数控制端。高电平置 数，低电平计数 9脚(B/D)：计数模式控制。低电平 BCD计数，高电平二进制计数。 10脚 (U/D)∶计数方式控制。高电平 加计数，低电平减计数。
0001 0011
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用
地址
BCD码 0001 0100 值(16) 14
存放码
显示值/分 辨率 70 值(16) 46 显示值 1.4
实 现
EEPROM
0001 0101
0001 0110 0001 0111 0001 1000 0001 1001 0010 0000 0010 0001
EEPRAM 28C64
• 28C64B型E2PROM(电可改 写的ROM)。存储容量为： 8K×8位=213 × 8位，总共 有 • 13根地址线A0~A12； • 8根双向数据线I/O0~I/O7（ D0~D7）； • 3个控制端： CE—片选 • OE—输出使能 PGM—写入使能。 • 在读数状态使用时，CE， OE为低电平，WE为高电平 。 • 1,26脚为空脚，不用连接。
自锁按键开关 5K排阻 4位BCD数字开关
1 2 2 2 1 1 1 1 1 1 2 2
四、系统电路框图
手动计数脉冲 手动预置
4029
计数器
拨盘开关
手动加/ 减控制
BCD/七 笔划译 码器
2位数码管 数值显示
手动置/ 计数控制 D/A转换
BCD/二进 制码译码
28C64
DAC0832
电流扩展
五、 手动控制部分
三、设计条件
• 电源条件：0~30V双路直流稳压 电源。 • 在面包板上搭接电路,实现基本 指标和扩展指标,并通过验收. • 可供选择的材料如下：
可供选择的元器件清单
器件名称 数量
7400 CD4029 CD4511 C392(数码管) DAC0832 TL084 28C64B
9013 自复位按键开关
计数器输出BCD码，D/A转换的输入是二 进制值，不能直接连接，需插入BCD码转 换为二进制码的电路。（俗称十翻二） 实现转换的方法有多种：
–教材P86介绍了三种“十翻二”的方法，但 都因使用芯片多，电路较复杂而专成一个 课题。 –可用EEPRAM实现： 输入的BCD码作为存储 器的地址信号、需转换的二进制值存放在 与地址对应的存储位置（字节）。按地址 读取出相应的二进制值即可。
手动控制部分包括： 1、手动预置数拨盘开关 两个十/BCD码 数码拨盘开关，显示十进制数，输出BCD 码。用于输入数据。 2、手动计数脉冲 一个自复位按键开关， 提供计数脉冲。一般需加消抖动电路，参 见《电子系统设计与实践教程》P42。 3、手动加/减控制 一个自锁按键开关， 控制加/减运算。 4、手动置/计数控制 一个自锁按键开关， 控制4029计数器置数/计数操作。
地址
存放码
值(16) 00 01 02 5 10 显示值/分 辨率 值(16) 00 05 0A 显示值 0.0 0.1 0.2
用
BCD码 0000 0000 0000 0001 0000 0010
EEPROM
实 现
0000 0011
0000 0100 0000 0101
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设计提示
一、功能要求
•
P101
•
数控基准电压源应具有的数字方式控 制其输出电压的功能，通过编码开关 选择输出的直流电压值. 因输出直流电压精确度较高，故可作 基准电压使用。
系统结构框图 显 示 步进开关 数控电源 输出
二、电气指标
• • • • 数控基准电压源范围：0~3.3V 步进开关步长：0.1V 输出电压值用两位数码管显示 实际输出电压值与显示值之间的 误差应当小于2% • 扩展指标：最大输出电流33mA
显示值
2.7 2.8 2.9 3.0 3.1
实 现
EEPROM
0011 0010
0011 0011
32
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A0
A5
3.2
3.3
注：显示值/分辨率=显示值*256/5.12
十、今/明天后续时间的任务
• 1、消化、理解课题任务和要求。 • 2、结合课题查找、阅读相关资料。 • 3、设计课题电路，画出初步的电路 草图（请写上学号、姓名）。 周三上午7：50前进入实验室，检查各 位的草图。根据草图的内容（相对完 整和正确的程度）评定预习成绩（满 分10分）